bjt仿真silvaco 输入特性

### BJT 输入特性仿真概述

在 Silvaco 软件中对双极型晶体管 (BJT) 进行输入特性仿真涉及多个步骤，这些步骤包括定义结构、设置材料属性和模型参数、选择合适的求解器以及执行仿真并分析结果。对于特定于 BJT 的输入特性仿真，重点在于正确配置发射极-基极电压范围及其对应的电流响应。

#### 定义 BJT 结构

为了模拟 BJT 的行为，在 Silvaco 中需先创建相应的几何结构。这通常涉及到指定不同区域的尺寸、位置及掺杂浓度等细节：

device bjt str BJTx01 mesh
region num=1 silicon electrode num=1 name=emitter left length=4.0
electrode num=2 name=base right length=0.5 y.max=0
electrode num=3 name=collector bottom doping reg=1 uniform n.type conc=5e15
doping reg=1 uniform p.type y.max=0.15 conc=1e18
doping reg=1 uniform n.type x.right=4.0 y.max=0.05 conc=5e19
save outf=bjtex04_0.str tonyplot bjtex04_0.str -set bjtex04_0.set

此脚本片段展示了如何构建一个简单的 NPN 类型 BJT 模型[^3]。

#### 设置物理模型与求解选项

接下来要设定用于描述载流子传输和其他现象所需的物理方程组。针对 BJT 输入特性的研究，应特别注意那些影响低电平注入效率的因素，比如复合机制（SRH, Auger）、迁移率依赖关系以及其他可能存在的效应。

models conmob fldmob consrh auger
go atlas simflags="-P 4 -256"

上述命令设置了考虑连续性和漂移扩散近似的基本输运过程，并启用了高级特征来改进数值稳定性与计算性能[^2]。

#### 执行直流扫描操作

最后一步是对所关心的工作条件实施 DC Sweep 测试，即改变 Vbe 值的同时保持集射结反偏状态不变，从而获得 Ic-Vbe 曲线作为输出数据的一部分。具体实现方式如下所示：

output ic vbe
dc sweep vbe start=-0.7 stop=0.7 step=0.01 vc=5
solve dc
print results to file "input_characteristics.dat"

这段代码指示程序逐步调整 Emitter 和 Base 极之间的施加电压差值 (-0.7V 至 +0.7V)，同时维持 Collector 处固定正向偏置 (+5V)，记录每一级下的集电极电流变化情况至外部文件 `input_characteristics.dat` 中以便后续处理或绘图展示[^1]。